Bushen Zhuanggu方剂通过调节PKC-RAS-ERK-ETS1-RANKL信号通路,促进股骨头非创伤性骨坏死的骨修复过程

《Science of Traditional Chinese Medicine》:Bushen Zhuanggu Formula promotes bone repair in nontraumatic osteonecrosis of the femoral head via regulating PKC-RAS-ERK-ETS1-RANKL signaling axis

【字体: 时间:2025年11月04日 来源:Science of Traditional Chinese Medicine

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  研究探索补骨脂丸(BZF)治疗晚期非创伤性股骨头坏死(NONFH)的分子机制。通过网络药理学分析发现PKC-RAS-ERK-ETS1-RANKL信号通路关键作用,BZF显著降低炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6),改善凝血功能(APTT、TT、PT、FIB),抑制破骨细胞活性(TRAP+区域减少),促进成骨细胞分化(BGP、OPG、RUNX2上调),并通过动物实验验证该信号通路在改善血循环和骨代谢平衡中的作用。结论指出BZF通过调节该通路逆转骨代谢紊乱,为临床应用提供新思路。

  非创伤性股骨头坏死(NONFH)是一种慢性且进行性的骨骼疾病,常导致严重的功能障碍和残疾。目前,全髋关节置换术是治疗晚期NONFH的主要方法,尽管能有效缓解疼痛并恢复髋关节功能,但该疗法伴随诸多并发症,如高翻修率、假体感染、松动以及周围骨折等,尤其是在30至50岁的患者中更为常见。因此,寻找能够有效替代或补充这种手术的治疗手段显得尤为重要。近年来,传统中药疗法因其在改善血液循环、调节骨代谢等方面的潜力,成为研究热点之一。其中,补肾壮骨方(Bushen Zhuanggu Formula, BZF)作为源自“右归丸”的经典中药复方,已显示出在治疗晚期NONFH方面的良好临床效果。然而,其具体作用机制仍需进一步探讨。

本研究旨在通过系统分析BZF的作用机制,揭示其在促进晚期NONFH患者骨修复中的分子基础。研究首先利用ETCM v2.0数据库识别出BZF可能作用的518个靶点,并结合临床样本的转录组分析,发现晚期NONFH患者与健康对照组相比,存在485个差异表达基因(DEGs)。通过构建药物靶点与疾病基因的交互网络,研究筛选出可能参与NONFH发病机制的关键靶点。随后,研究在晚期NONFH大鼠模型中验证了BZF的效果,发现其能够减轻关节炎症、维持骨小梁结构、减少骨丢失并促进骨修复。

研究结果表明,BZF显著下调了PKCA、RAS、ERK、ETS1和RANKL等关键基因的表达,改善了血液流动,抑制了破骨细胞的激活,同时促进了成骨细胞的活性。这些分子机制为BZF在非手术治疗晚期NONFH中的应用提供了科学依据。此外,研究还揭示了PKC-RAS-ERK-ETS1-RANKL信号轴在NONFH病理过程中的关键作用。该信号轴不仅与血液循环障碍相关,还涉及免疫炎症失衡和异常骨代谢。通过调控这一信号轴,BZF能够有效缓解晚期NONFH引发的病理变化。

在实验设计方面,研究采用了多种方法进行验证。首先,通过UPLC-Q-TOF-MS/MS技术对BZF的化学成分进行了全面分析,明确了其主要成分及可能的靶点。接着,利用动物模型评估了BZF对晚期NONFH的影响,包括血液凝固参数的改善、骨微循环的恢复以及骨代谢的平衡。此外,通过组织病理学分析(如HE染色和TRAP染色),观察到了BZF对骨组织结构的保护作用,以及对破骨细胞活动的抑制效果。同时,采用定量实时PCR和免疫组织化学技术,进一步验证了BZF对相关基因表达的调控作用。

在讨论部分,研究强调了血液高凝状态和骨代谢紊乱在晚期NONFH中的核心地位。这些病理特征不仅影响骨微循环,还导致骨坏死的发生。因此,调控这些关键信号通路对于治疗NONFH至关重要。研究指出,BZF通过调节PKC-RAS-ERK-ETS1-RANKL信号轴,能够有效改善这些病理状态,从而促进骨修复。同时,研究还提到,JGSW(健骨生丸)作为阳性对照药物,已被广泛用于非创伤性股骨头坏死的研究,但其具体的药理机制仍有待深入探讨。

研究也指出了其局限性。尽管BZF在改善晚期NONFH症状方面表现出色,但其具体的活性成分及作用机制尚未完全明确。此外,部分实验指标与JGSW的药理特性相关性较低,因此在后续分析中被排除。研究建议未来应通过更系统的分子机制研究,包括增效和减效实验,进一步明确BZF的作用靶点及其对骨代谢和血液循环的具体调控方式。

总的来说,本研究通过多学科方法,揭示了BZF在治疗晚期NONFH中的潜在作用机制。研究不仅提供了实验依据,还为传统中药在现代医学中的应用奠定了基础。BZF的临床疗效和药理作用表明,它可能成为一种有效的非手术治疗选择,特别是在改善骨微循环和调节骨代谢方面。未来的研究应进一步探索其活性成分,并通过更深入的分子机制分析,为BZF的临床推广提供更加坚实的理论支持。
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